1. 유형별 보존관리 대책
국가지정 자연문화재인 천연기념물은 식물 219건, 동물 63건, 지질·광물 37건, 천연보호구역 10건, 경승지 7건 등 총 336건으로 유형별·단위 문화재별 관리기준을 마련하여 보호한다. 천연기념물의 서식 및 생육환경 개선사업, 보수 및 경관 복구사업, 재해 및 화재 예방대책 마련을 주요 내용으로 한다. 차귀도, 마라도 등 천연보호구역은 보존관리 종합대책을 세웠으며 독도, 평창 백룡동굴 등에 대해서는무분별한 출입 및 훼손방지를 위해 공개 제한 조치를 시행하였다. 또한 생육환경 개선을 위해 토지 매입, 병충해 방제, 훼손지역 복구를 실시하고 있다. 

2. 보존관리 방안 연구
천연기념물의 서식, 생육조건, 관리실태조사를 분야별 전문가에게 용역을 의뢰하여 실시하고 있다. 문화재 위해요인 분석 및 지정구역 조정 등 관리개선을 추진하고 있는데 공개동굴 실태조사 및 보존관리 연구, 천연기념물 겨울 철새 모니터링, 천연보호구역 해양생물상 조사, 천연기념물 수달의 분포와 보호방안 연구 등이 이루어졌고 천연기념물조류 월동실태, 천연동굴 지질·광물 보존방안 연구, 천연기념물 수림지 조사, 희귀식물 조사, 천연보호구역 관리 및 활용방안 연구, 천연기념물 자생지 및 조류서식지 조사, 천연기념물 가축 관리실태 및 보존방안 연구 등이 이루어지고 있다. 

3. 천연기념물 지정의 다양화
경승지, 지질·광물, 마을숲 등 분야별 전수조사를 통한 현황 파악과 정밀조사 및 보존처리를 실시하고 있다. 고생물화석의 산출지, 명승자원, 지질 광물자원 조사를 통해 천연기념물 지정을 다양화하고 있다. 

4. 천연기념물 보호기반 구축
멸실위기에 처한 천연기념물의 인공사육으로 개체수를 확대하고 야생 방사하여 종의 다양성을 확보하고 있다. 천연기념물 소재지 관할 자치단체와 연구기관과의 협력을 통해 희귀종에 대한 유전자원을 보존하고 희귀식물의 종자 채집 및 양묘를 실시하고 있다. 

5. 천연기념물센터 건립
문화재청은 2007년 4월 천연기념물이 가지고 있는 문화·생태적 가치와 중요성을 널리 알리고 천연기념물의 체계적인 연구와 조사·전시·교육 등을 종합적으로 수행하기 위해 천연기념물센터를 건립하였다. 우리나라 367종의 천연기념물을 다양한 형태로 전시하고 있는데 동물 77건과 식물 228건, 지질·광물 52건, 천연보호구역 10건 등 전국 각지에 흩어져 있는 총 367건의 천연기념물을 전시하고 있다. 천연기념물코너를 비롯하여 숲 속 천연기념물, 습지와 바닷가 천연기념물, 지질 천연기념물, 독도 천연보호구역, 제주도의 천연기념물, 명승코너 등으로 구성되어 있다. 한반도의 동식물을 소개하며 천연기념물 보호방법 등을 연구하는 자연사박물관이라고 할 수 있다.